专业术语解析 (1)

专业术语解析 (1)
专业术语解析 (1)

1.MMR,重要的DNA修复机制,能够准确地识别及修复在DNA复制或重组过程中产生的碱基错配,小范围的碱基缺失或插入,对维持基因组稳定性,遗传后代的精确性有着重要的作用。

2.dMMR,顾名思义,就是MMR修复机制出现故障。参与MMR修复基因发生了突变,导致基因功能缺陷,MMR修复能力下降或缺失。

3.Lynch综合症是由于MMR修复缺陷引起。MS,微卫星,又称简单重复序列(SSR),是一些短而重复的DNA序列,一般由1-6个核苷酸组成,串联重复排列,常见类型为双碱基CA/GA或单碱基A/T等,存在于内含子等非编码区,多态性分布于整个基因组,个体差异大。

4.MSI,是指由于在DNA复制时插入或缺失突变引起的MS序列长度改变的现象,常由错配修复(MMR)功能缺陷引起(图1)。MSI现象于1993年被Jacobs等人在结直肠癌中首次发现,与癌症发生有关,可用于癌症检测。

5.PGS(Preimplantation Genetic Screening)是胚胎植入前遗传学筛查,用于在胚胎植入着床之前对早期胚胎进行染色体数目和结构异常的检测,主要通过检测胚胎的23对染色体结构、数目,通过比对来分析胚胎是否有遗传物质异常。

PGD(preimplantation genetic diagnosis)即胚胎植入前遗传学诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因。

无创产前检测(Non-invasive Prenatal Testing,NIPT)主要是通过孕期母体的外周血,对其中的游离DNA(含有胎儿来源的DNA)进行测序,来判断胎儿是否患有某些遗传病,如21-三体综合征、18三体综合征以及13-三体综合征,以及一些性染色体三体型及X单体型。

C TCs 就是循环肿瘤细胞(circulating tumor cells)的简称,这玩意就是从原发肿瘤甚至是转移形成的新肿瘤上掉落下来,并且进入到患者的外周血循环系统中的恶性肿瘤细胞!!临床上可以用于肿瘤治疗的预后监测!

ctDNA 就是循环肿瘤DNA(Circulating tumor DNA),顾名思义是原发肿瘤甚至是转移形成的新肿瘤上的细胞破裂掉落下来的DNA片段,也是进入了外周血循环系统。这玩意甚至比CTCs更具价值,因为在肿瘤形成早期血液中往往还没有CTCs但是却已经开始有ctDNA了,这意味着可以通过检测ctDNA而发现早期的肿瘤!这对于

肿瘤早筛、用药和预后都是非常有意义的!当然技术上也更难。这儿有一篇对ctDNA 的介绍:

cfDNA就跟上面的2种完全不同了,它其实就是cell free DNA,就是在血液中游离的自身DNA而已,这些DNA多是从身体的细胞或者白血球破裂释放出来的,这基本都是无害的,不用多久会被自身清理掉。不过值得一提是,当孕妇怀孕的时候,胎儿的DNA也会同时释放到母亲的血液里头去,这是当前火热的无创唐氏筛查的基础!通过抽取母亲的外周血测序分析其中的游离DNA就可以判断胎儿是否存在整个染色体或者大片段DNA的变异。比起以前的方式是要安全得多,也跟准。科学如果不能更快,更准,更方便还干啥搞科学呢,是吧!

MID:莲和在每个样本中,额外加上MID标签,更准确的纠正扩增测序错误,降低假阳性

免疫组化(Ihc):免疫组织化学(Immunohistochemistry)又称免疫细胞化学。它是组织化学的分支,它是用标记的特异性抗体(或抗原)对组织内抗原(或抗体)的分布进行组织和细胞原位检测技术。

PD-1 (programmed cell death-1),程序性死亡受体-1: PD-1(programmed cell death protein 1)程序性死亡受体1,是一种重要的免疫抑制分子。为CD28超家族成员,其最初是从凋亡的小鼠T细胞杂交瘤2B4.11克隆出来。以PD-1为靶点的免疫调节对抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等均有重要的意义。其配体PD-L1也可作为靶点,相应的抗体也可以起到相同的作用。

PD-L1(programmed cell death-Ligand 1)程序性死亡受体-配体1:

EGFR(英语:epidermal growth factor receptor,简称为EGFR、ErbB-1或HER1)是表皮生长因子受体(HER)家族成员之一,EGFR肾小球滤过率的缩写,指单位时间内两肾生成滤液的量称为肾小球滤过率, 由于肾小球滤过率在反映肾功能损害程度上具有独特而重要的意义,肾小球滤过率下降是诊断慢性肾脏病的一项重要指标。

TKI(酪氨酸激酶(Tyrosinekinase)酪氨酸激酶抑制剂主要通过抑制细胞信号转导而抑制肿瘤细胞的生长和增殖,促进细胞凋亡, 目前临床上最常用的针对BCR-ABL融合基因的酪氨酸激酶小分子抑制剂(small molecule TKI),包括第一代药物伊马替尼,第二代药物达沙替尼(施达赛)和尼罗替尼。酪氨酸激酶抑制剂主要通过抑制BCR-ABL融合蛋白,从而发挥抗白血病作用。

TP53是人体内重要的抑癌基因,不仅可以阻止肿瘤细胞分裂,诱导肿瘤细胞凋亡,还可以修复正常DNA的损伤

ARMS((amplification refractory mutation system)生物技术一般指扩增受阻突变系统

MSI-H(microsatellite instability-high高度微卫星不稳定)dMMR 的另外一个代名词就是众所周知的MSI-H,因为MMR 基因突变,DNA 重复单元的插入或缺失而导致MSI 高度不稳定及MMR 蛋白缺失。病理学界发现MSI-H 结肠癌具有相类似的临床病理特征,称之为MSI-H 样病理特征

TMB(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine中文别名:3,3',5,5'-四甲基联苯胺) TMB已在逐步取代强致癌物联苯胺和其他致癌性的联苯胺衍生物,应用于临床化验、法医检验、刑事侦破及环境监测等领域;尤其是在临床生化检验方面,TMB作为过氧化酶的新底物,在酶免疫分析法(EIA)和酶联免疫吸附检验法(ELISA)中获得了广泛的应用

基因检测是指通过血液、体液或细胞对DNA变异进行检测的技术。

——一代测序:又称Sanger测序(多分子,单克隆)

历史:第一代DNA测序技术(又称Sanger测序)在1975年,由Sanger等人开创,并在1977年完成第一个基因组序列(噬菌体X174),全长5375个碱基。研究人员经过30年的实践并对技术及测序策略的不断改进(如使用了不同策略的作图法、鸟枪法),2001年完成的首个人类基因组图谱就是以改进了的Sanger法为其测序基础。

原理:在4个DNA合成反应体系(含dNTP)中分别加入一定比例带有标记的ddNTP (分为:ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP),通过凝胶电泳和放射自显影后可以根据电泳带的位置确定待测分子的DNA序列。由于ddNTP的2’和3’都不含羟基,其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键,因此可以用来中断DNA合成反应。——二代测序:NGS技术(多分子,多克隆)

背景:Sanger测序虽读长较长、准确性高,但其测序成本高通量低等缺点,使得denovo 测序、转录组测序等应用难以普及。经过数据不断的技术开发和改进,以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa,Hiseq技术,ABI公司的Solid技术为标记的第二代测序技术诞生,后起之秀ThermoFisher的IonTorrent技术近年来也杀入历史舞台。

莲和医疗二代测序产品采用的原理为Illumina原理:

桥式PCR+4色荧光可逆终止+激光扫描成像

主要步骤:

①DNA文库制备——超声打断加接头

②Flowcell——吸附流动DNA片段

③桥式PCR扩增与变性——放大信号

④测序——测序碱基转化为光学信号

优势劣势:Illumina的这种测序技术每次只添加一个dNTP的特点能够很好的地解决同聚物长度的准确测量问题,它的主要测序错误来源是碱基的替换。而读长短(200bp-500bp)也让其应用有所局限。

二代测序相比一代测序大幅降低了成本,保持了较高准确性,并且大幅降低了测序时间,将一个人类基因组从3年降为1周以内,但在序列读长方面比起第一代测序技术则要

短很多,这也给三代测序提供了发展空间。

——三代测序:单分子测序

背景:测序技术经过第一代、第二代的发展,读长从一代测序的近1000bp,降到了二代测序的几百bp,通量和速度大幅提升,那么第三代测序的发展思路在于保持二代测序的速度和通量优势同时,弥补其读长较短的劣势。三代测序与前两代相比,最大的特点就是单分子测序,测序过程无需进行PCR扩增。

三代测序优势:

①第三代基因测序读长较长,可以减少拼接成本,节省内存和计算时间;

②作用原理上避免了PCR扩增引入错误;

③拓展应用:RNA的序列,甲基化的DNA序列等;

三代测序缺陷:

①单读长的错误率偏高,需重复测序以纠错(增加测序成本);

②依赖DNA聚合酶的活性;

③成本较高(二代Illumina的测序成本是每100万个碱基0.05-0.15美元,三代测序成本是每100万个碱基0.33-1.00美元)。

④生信分析软件不够丰富、数据积累少。

PCR

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),简称PCR。它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。

个人理解,PCR是整个测序/检测过程中的一个环节,增加样本检测密度,更有效地检测样本、提取信息。

ddPCR(droplet digital PCR)

微滴式数字PCR(ddPCR)在传统的PCR扩增前对样品进行微滴化处理,将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴,其中每个微滴或不含待检核酸靶分子,或者含有一个至数个待检核酸靶分子。

经PCR扩增后,逐个对每个微滴进行检测,有荧光信号的微滴判读为1,没有荧光信号的微滴判读为0,根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出靶分子的起始拷贝数或浓度。

适合于拷贝数变异研究、复杂来源样品中含量极低核酸分子的检测、NGS数据验证、NGS测序文库的鉴定、miRNA等差异微小的基因表达研究。

RT-PCR(reverse transcription PCR)

由一条RNA单链转录为互补DNA(cDNA)称作“逆转录”,由依赖RNA的DNA聚合酶(逆转录酶)来完成。随后,DNA的另一条链通过脱氧核苷酸引物和依赖DNA的DNA聚合酶完成,随每个循环倍增,即通常的PCR。原先的RNA模板被RNA酶H降解,留下互补DNA。

RT-PCR技术相关试剂:

oligo:多聚体,相当于mRNA引物

AMV RT:禽类成髓细胞瘤病毒逆转录酶

MMLV RT:莫洛尼鼠白血病病毒逆转录酶

dNTPs:脱氧核苷酸

RNase:RNA水解酶

PCR Buffer:RT-PCR缓冲液

MgCl2:2价镁离子

QPCR的英文全名是Real-time Quantitative PCR Detecting System。即实时荧光定量核酸扩增检测系统,也叫实时定量基因扩增荧光检测系统,简称QPCR。

第一代产品:

基因扩增热循环仪(DNA Thermal Cycler)+电泳仪+紫外分析仪+定性试剂,构成PCR 定性检测。

第二代产品:

基因扩增热循环仪+荧光仪+终点定量试剂,构成PCR-DNA终点法定量检测(End-point quantitative PCR detection),又分为终点酶免定量(End-point ELISA-PCR)

和终点荧光定量(End-point Fluor-PCR)两种。

第三代产品:

实时定量QPCR仪+实时荧光定量试剂,构成QPCR-DNA/RNA实时荧光定量检测。QPCR至少有以下特点:

所用仪器少,只用一台仪器。

检测时间短,只须45分钟~1小时10分钟(试剂各异),而定性PCR须3~4小时,酶免终点定量须6~8小时,荧光终点定量须2~3小时。

操作极其简单:前处理后,样本插入仪器一小时后到电脑上来出报告即可,无须开盖,移样本(以前方法),避免污染。

结果精确:定性PCR只能定性,很粗略,终点定量PCR由于只能在40个热循环结束后检测荧光,被测荧光达到饱和导致定量不够精确,属于半定量状态。而实时荧光QPCR 是在扩增的每时每刻连续检测各样本的荧光值的变化,如图一所示:

图一西安天隆TL988实际曲线1

检测动态范围:10~10000000000 DNA copies/ml

检测精度:0.1RLU

辨别率:5000和10,000个模板拷贝样本的辨别率99.7%。

基因芯片又称为DNA微阵列(DNA microarray),是基于核酸分子碱基互补配对的原则,将大量核酸探针分子固定于支持物上并与标记的样品分子进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子数量和序列信息。

技术特点:高灵敏度,高准确性,快速简便

可同时检测多种变异类型

毛细管电泳测序又称Sarger测序法,即双脱氧链末端终止法,是指以2,3-双脱氧核苷三磷酸为底物,快速测定DNA中核苷酸序列的方法。毛细管电泳测序法因其高度的准确性,是目前基因检测的金标准。

技术特点:PCR产物直接测序或经克隆后测序

序列读取直接,结果直观可视

荧光定量PCR通过应用荧光染料或荧光标记的特异性探针,对聚合酶链反应产物进行标记跟踪,实时监控反应过程结合相应的软件可以对荧光信号进行分析,实现基因检测的定性和(或)定量分析。常用于单个或多个基因的表达分析及拷贝数变化检测。

技术特点:准确重复性好操作简单适合于大量样本

染色体核型分析是根据染色体的数目,长度,着丝点位置,臂比,随体大小等特征经染色或荧光标记,通过一定的光学或者电化学显色设备观察染色体的具体形态结构,按照Denver体制对其进行配对,编号,分组,并进行形态分析过程。

技术特点:形态学经典方法直观可视可同时检测染色体的数目和结构异常

串联质谱分析高效液相色谱-质谱-质谱技术结合了液相色谱仪有效分离热不稳定性及高沸点化合物的分离能力与质谱仪很强额组分鉴定能力,具有灵敏度高,选择性强的优势。与色谱-质谱技术相比,串联质谱技术更能适应复杂样品的分析。

技术特点:快速,灵敏,选择性强

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